Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физика полупроводников и нанотехнологий. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
2 @2
.
U U R
U U r
∆ ∆
K2
.
  @
R r
β
=
 1 2
U U U U
= ∆ = ∆ = ∆
@
.
U U
∆ ∆
@
.
I U
R
∆ ∆
,
@
.
R
K
= = − ≈
2
K2 K2 K2
−∆ ∆
2 2
 (#$ /)25, -#1  34,# "#0 /&1") #6! )" $: 2 -#))-(#­!$& (!"'&/(#!#3, -#;&%&"( 2/&)"&+ 3 3# 9#)*7:
R
Kr=
2
(11.2)
@2
,# "# /#6!#(&3)"&  )+ &!"%&)*"#1# /&1") !3"#
2
.!& 6# 5 /&"'"#1# /&1")
& #9 (!"'&/(#! !9#(8( -- 3 6!)))*"# 3-)85""4, ;$&(­(!"4, 6#3(#!&()+ / #9<&$ /#6!#(&3)"&$ R@.
 /3+'& / ;(&$ " ;$&((!, (!"'&/(#!#3 /&1") 92 ( 6#3(#!+(* /&1") " 3,# , , & (#1  &'$""& (#- I@ /#/(3&(
I
∆ = =
@
R R
@ @
'$""&+ -#))-(#!"4, /(#-#3 (!"'&/(#!#3 !3"4
I I
∆ = ∆ = =
K1 K2
2 2
@
.!&!<"&+ "6!+:"&0 " -#))-(#!, (!"'&/(#!#3 /#/(3+(
R
U U U
∆ = ∆ = − ∆
K1 K2 C
2
R
@
#(-2  -#;&%&"( 2/&)"&+  /&"'"#1# /&1") #6! )+(/+ 34!:"&$
&6#34 '"5"&+ -#;&%&"(#3 2/&)"&+  /#/(3)+8(
KR= −
C
К
= 50…100, К=10-2…10-3.
2
71
(11.3)
#;&%&"( 6# 3)"&+ /&"'"#1# /&1") (CMRR, common
.
K r
K R
ВЫХД
ВЫХC
1, 1.
>> <<
; ; .
⋅
ВЫХ
ВЫХ
mode rejection ratio) #6! )+(/+ 34!:"&$
K
.
@
= ≈
@
'3/("4 3 /,$4 6# -)85"&+ 2/&)&3$#1# /&1") - :
&!"%&)*"+ (!&/. 11.2, ) & /&"'"+ (!&/. 11.2, 9).
U
UД
U
UC
а б
Рис.11. 2. ,$ 6# -)85"&+ /&1") - :
а – &!"%&)*"+; б – /&"'"+
 6!3#$ /)25 /&1") "'43(/+ &!"%&)*"4$, 3# 3(#­!#$ – /&"'"4$.  6!-(&- /,$#(,"&-& 5/(# 6!&/2(/(328( #9 /&1").
 #9<$ /)25  ,!-(!&'2(/+ &!"%&)*"4$ & /&"-
'"4$ -#;&%&"($& 2/&)"&+ /&1") /##(3(/(3""#:
945"#
K K
Д C
К
U
=
Д
U
Д
К
;
U
=
C
. (11.4)
U
C
/)& 34,# "4 "6!+:"&+ 32, /,$ (/$ !&/. 11.2,  & !&/. 11.2,
9) !3"4, (. . /&1")4 U & UC 34'438( 6#+3)"& " 34,# , # &­"-#34, "6!+:"&0, (# (-#0 &!"%&)*"40 /&1") "'438( /&"'"#0 6#$,#0 UС.
' ;(#1# #6! )"&+ 34(-(:
∆ = = ⋅ ∆ =
U U
С ВЫХ С С С
U
ВЫХ
К К
Д Д
К U U
72
К U
C С
(11.5)
#;&%&"(, 6#-'438<&0, 3# /-#)*-# !' /&"'"+ 6#$,
С С
С Д
К
К
∆
С
Д
К
К
,
вх вх
i i
+ −
ВЫХ
вх
i
+
вх
i
−
ВХС
ВХС
RН
B
UС
ВЫХ Д Д
Е К U
$"*7 34'438<1#  /&"'"#1# /&1"), "'43(/+ -#;&%&­"(#$ #/)9)"&+ /&"'"#1# /&1") :
U
КОСС
= =
U
. (11.6)
945"#  &'$!+(/+ 3 %&9),:
КОСС
=
20lg
[]. (11.7)
9<+ ;-3&3)"("+ /,$  &'#9!:" " !&/. 11.3.
U0
2R
R
ВХД
2R
R
=
ВЫХ
U
IН
Рис
. 11.
3. @-3&3)"("+ /,$ &!"%&)*"#1# 2/&)&()+
 ,!-(!&'2(/+ /) 28<&$& 6!$(!$&: CU – /&"'"+ 6#$,; U0 – "6!+:"& /$<"&+ "2)+ (/ 3&1 "2)3#1# 2!#3"+);
– 3,# "4 (#-& ;
R

, R
– 3,# "4 &!"%&)*"# & /&"'"# /#6!#(&3-

)"&+ /##(3(/(3""#;
R
– 34,# "# /#6!#(&3)"&.

73
6!+:"& U0 – ;(# (-# 3,# "# &!"%&)*"# "6!+:-
"& UД, 6!& -#(#!#$ 346#)"+(/+ U

= 0.
&!"%&)*"# 3,# "# /#6!#(&3)"& #6! )+(/+ #("#­7"&$ 6!&!<"&+ &!"%&)*"#1# 3,# "#1# /&1") BU ­6!&!<"&8 3,# "#1# (#- Bi3,.
&"'"# 3,# "# /#6!#(&3)"& #6! )+(/+ #("#7"&$ 6!&!<"&+ /&"'"#1# 3,# "#1# /&1") BUС - /##(3(/(328<$2 6!&!<"&8 3,# "#1# (#- Bi3,.
4,# "# /#6!#(&3)"& R ""&+ 34,# "#1# "6!+:"&+ BU
#6! )+(/+ #("#7"&$ &'$-

- &'$""&8 34,# "#1# (#-

((#- "1!2'-&) BI".
945"# 346#)"+(/+ /##("#7"& R

« R

« R

. ,$ 6!#/(071# &!"%&)*"#1# 2/&)&()+ 3 ! -(#! Multi­sim 6! /(3)" " !&/. 11.4.
Рис. 11.4. ,$ &!"%&)*"#1# 2/&)&()+
/ &!"%&)*"4$ 3,# "4$ /&1")#$
&1!$$4 /&1")#3 3 /,$ 6! /(3)"4 " !&/. 11.5.
 #9#&, 1"!(#!#3 XFG 6# 8(/+ 1!$#"&5/-& /&1")4
1 $, 1 -% &, -- 3& "# &' !//$#(!"&+ !&/. 11.1, 3 6!#(&3#'.
74
/%&))#1!$$4 /&1")#3 !1&/(!&!28(/+ " ;-!" #/%&))#/-#6
$.
1
$.
≈
XSC1 (/$. !&/. 11.2).  /3+'& / ($, 5(# " -#))-(#!, (!"'&/(#!#3 &$(/+ 6#/(#+""# /$<"& 5,1  (5(# !1&/(!&!28( 3#)*($(!4 U2, U3 (/$. !&/. 11.1), #/%&))#/-#6 XSC1 /) 2( 3-)85&(* 3 !:&$ '-!4(4, 3,# #3 (":(* -"#6-& ). - 3& "# &' !//$#(!"&+ #/%&))#1!$$, $6)&(2  /&1") " -: #$ -#))-(#! !3" 6!&­$!"# 100 $, 5(# #6! )+( -#;&%&"( 2/&)"&+ &!"%&­)*"#1# /&1"), !3"40 100.
Рис. 11.5. &1!$$4 /&1")#3 3 /,$ &!"%&)*"#1# 2/&)&()+
. "& "6!+:"&+ " !'&/(#! R1, &'$!+$# 3#)*($(!#$
U1, !3"# 1,4 . -&$ #9!'#$, (#- ;$&((! (!"'&/(#! Q3 !3"
1
U
IR= =
Э
#- -#))-(#! Q3 6!-(&5/-& !3" (#-2 ;$&((!:
14
(11.8)
14
I
K
-&$ #9!'#$, (#-& (!"'&/(#!#3 Q1 & Q2 !3"4
75
$.
2
I
= = − ⋅ =
Э
I I I I= ≈ = = =
1 2 1 2
Э Э K K
7
(11.9)
 /3+'& / ;(&$ 6#/(#+""4 "6!+:"&+ " -#))-(#!, Q1, Q2
#6! )+8(/+ 34!:"&+$&
U U V I R
1 2 1
K K K
1 2 5
, (11.10)
5(# 6!-(&5/-& /##(3(/(32( 6#-'"&+$ 3#)*($(!#3 U2, U3.
)+ "1)+ "#/(& &1!$$4 /&1")#3 /$<"4 33!, & 3"&' "
# "# )"&.
Задание 11.1
1. #9!(* /,$2 &!"%&)*"#1# 2/&)&()+ / &!"%&­)*"4$ 3,# "4$ /&1")#$ (/$. !&/. 11.4). !&"(4 ' "&0: &/6#)*­'#3(* (!"'&/(#!4 2N3393, 2N3858A, BC108BP, BD135, BFN16,
FMMT497.
'$!&(* "6!+:"&+ " -#))-(#!, (!"'&/(#!#3 / 6#$#<*8
3#)*($(!#3 U2, U3.
.# 9#!#$ !'&/(#!#3 R4, R5 #9&(*/+ "6!+:"&0 " -#))-(#­!,, 6!&$!"# !3"4, 6#)#3&" "6!+:"&+ 6&("&+ (6#!+ - 5…7 ).
.# 9#!#$ !'&/(#! R6 #9&(*/+ "6!+:"&+ U1 D 1,3…1,5 , 5(# /##(3(/(32( (#-2 I@ (!"'&/(#! Q3 6#!+ - 13…15 $. /­/5&((* 6!$(!4 (11.8)-(11.10).
2. '$!&(* &!"%&)*"40 -#;&%&"( 2/&)"&+ К 6# '"5"&+$ "6!+:"&0 V2, V1 (/$. !&/. 11.4, 11.5). 4!'&(* К 3 ­%&9),.  6#$#<*8 (11.1) #6! )&(* /#6!#(&3)"& ;$&((! (!"­'&/(#! r@.
3. #9!(* /,$2 &!"%&)*"#1# 2/&)&()+ / /&"'"4$ 3,# "4$ /&1")#$ (!&/. 11.6). " #()&5(/+ #( 6! 4 2<0 &/­6#)*'#3"&$ /&"'"4, 3,# "4, /&1")#3 V2, V3, &'$""&$ 3)&5&"4 R2 &)& R3 " 0,1 %,  (-: 6# -)85"&$ #/%&))#/-#­6 XSC1.
76
Рис. 11.6. ,$ &!"%&)*"#1# 2/&)&()+
/ /&"'"4$ 3,# "4$ /&1")#$
4. '$!&(* $6)&(2 2 /&1") " 34,# . 6! )&(* -#;&-
%&"(  (11.4) 6! 5& /&"'"#1# /&1").
5. 6! )&(* -#;&%&"(  (11.6) #/)9)"&+ /&"'"#1#
/&1"). 4!'&(* 1# 3 %&9),.
Практическое занятие № 12
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА И ТЕСТИРОВАНИЕ ПО РАЗДЕЛУ № 2
Темы контрольных работ
1. 6&/"& (#$"#0 /(!2-(2!4 & /&$$(!&& -!&/())#3.
2. !-(!&/(&-& $())#3, &;)-(!&-#3 & 6#)26!#3# "&-#3 / (#5-& '!"&+ '#""#0 (#!&&.
3. !-(!&/(&-& "34!#: ""4, 6#)26!#3# "&-#3, )1&!#­3""4, 6#)26!#3# "&-#3.
4. 6&/"& 6!#%//#3 6!& 6!#(-"&& ;)-(!&5/-#1# (#- 3 6#)26!#3# "&-.
5. 6! )"& & ,!-(!&/(&-& #"#"#3, #!9&(#"#3, $1"#­"#3, 6#)+!#"#3.
77
6. 6! )"& & ,!-(!&/(&-& -3"(#34, +$, ;-/&(#"#3. 6&/"& 6#)26!#3# "&-#3#0 /3!,!7(-&.
7. !-(!&/(&- /(!2-(2!: 6#)26!#3# "&--$()), !-n 6!­,# , 6#)26!#3# "&-- &;)-(!&--$()).
8. 6&/"& -3"(#34, (#5-, -3"(#34, "&(0. , &/6#)*'#3­"& 3 6#)26!#3# "&-#34, 6!&9#!,.
9. 6&/"& (,"#)#1&0 &'1#(#3)"&+ 6#)26!#3# "&-#3.
10. !-(!&/(&-& ""#/(!2-(2! " #/"#3 -!$"&34, &"3!- /&#""4, /)#3 & 1(!#6!,# #3.
11. !-(!&/(&-& & /3#0/(3 !-n 6!,# #3. 6&/"& $,- "&'$#3 6!#(-"&+ ;)-(!&5/-#1# (#- 3 6#)26!#3# "&-,.
12. 6&/"& /#3!$""4, (,"#)#1&0 &'1#(#3)"&+ 6#)26!#- 3# "&-#34, &"(1!)*"4, /,$.
13. !-(!&/(&-& 6#)26!#3# "&-#34, #6!(&3"4, '6#$&"- 8<&, 2/(!#0/(3.
14. ,"#)#1&& &'1#(#3)"&+ & ,!-(!&/(&-& '6#$&"8<&, 2/(!#0/(3 FLACH (&6.
15. 6&/"& /#3!$""#1# #9#!2 #3"&+, &/6#)*'2$#1# 6!& &'- 1#(#3)"&& ""#2/(!#0/(3.
16. 6&/"& /-"&!28<1# (2"")*"#1# $&-!#/-#6 (STM). .!&"%&6 0/(3&+, #9)/(& 6!&$""&+.
17. 6&/"& (#$"#1# /&)#3#1# $&-!#/-#6 (AFM). .!&"%&6 0/(3&+, #9)/(& 6!&$""&+.
18. 6&/"& $1"&("#1# /&)#3#1# $&-!#/-#6. .!&"%&6 0- /(3&+, #9)/(& 6!&$""&+.
19. 6! )"& & ,!-(!&/(&-& 21)!# "4, /(!2-(2!: 2))- !"#3, ""#(!29#-. .#)26!#3# "&-#34 6!&9#!4 " &, #/"#3.
20. /#9""#/(& &'1#(#3)"&+ 6#)26!#3# "&-#34, ;)$"(#3 3 ""#&/6#)""&& & &, ,!-(!&/(&-&.
21. ,"#)#1&+ 1'#'"#0 ;6&(-/&& 6!& &'1#(#3)"&& 6#)26!#- 3# "&-#34, 6!&9#!#3.
22. @6&(-/&)*"#-6)"!"+ (,"#)#1&+ 6!& &'1#(#3)"&& 6#)2- 6!#3# "&-#34, 6!&9#!#3.
78
23. !-(!&/(&-& 21)!# "4, ""#6#!#7-#3, ""#(!29#-.
24. ,"#)#1&& &'1#(#3)"&+ & ,!-(!&/(&-& $&-!#;)-(!#$- ,"&5/-&, /&/($ (MEMS).
25. ,"#)#1&& &'1#(#3)"&+ & ,!-(!&/(&-& ""# (5&-#3.
Тестовые вопросы
1. Укажите, чем в основном обусловлен ток через эмиттерный переход транзистора:
) &2'&0 #/"#3"4, "#/&()0 '!+ ;
9) !0#$ #/"#3"4, "#/&()0 '!+ ;
3) !0#$ "#/"#3"4, "#/&()0 '!+ ;
1) &2'&0 "#/"#3"4, "#/&()0 '!+ .
2. Определите, из каких компонентов состоит ток через кол­лекторный переход:
) EI@;
9) FI;
3) I@+I0;
1) EI@+ I0.
3. Укажите, что такое тепловой ток коллектора I
К0:
) ($6!(2!"40 !0 (#- -#))-(#! 6!& 6!+$#$ 1# /$<"&&;
9) (#- 2(5-& -#))-(#!"#1# 6!,#  6!& 1# #9!("#$ /$<"&&;
3) (#- -#))-(#! 6!& #9!("#$ /$<"&& ;$&((!"#1# 6!,# ;
1) #9!("40 (#- -#))-(#!"#1# 6!,# , #92/)#3)""40 1"!­%&0 "#/"#3"4, "#/&()0 3 1# #9)/(&.
4. Укажите, чем определяется обратный ток коллекторного перехода:
) (#-#$ 2(5-& + (6)#34$ (#-#$;
9) (6)#34$ (#-#$;
3) (#-#$ 2(5-&;
1) (#-#$ (!$#1"!%&&;
) 6!+$4$ (#-#$ ;$&((!"#1# 6!,# .
79
5. Определите, каковы выходные характеристики транзисто-
мА
K
U B
мА
U B
K
U B
K
мА
мА
U B
мА
K
U B
мА
U B
мА
U B
БЭ
U B
Э
мА
ра в схеме включения с общей базой:
I
а б
I
K
в г
I
I
K
K
K
6. Укажите, каковы входные (эмиттерные) характеристики транзистора в схеме включения с общей базой:
I
I
а б
I
I
K
в г
K
K
Б
K
80